一种含固化微生物材料的多功能水解池及其使用方法

1.本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种含固化微生物材料的多功能水解池及其使用方法。


背景技术：

2.目前在一些城镇乡村，也开始出现一些小型的工业产业园区，这使得当地的污水处理厂不仅需要接纳处理生活污水，而且需要接受部分工业废水(如制药、精细化工)。这些工业废水一般比生活污水更加难以降解，因为其中一般含有难以生物降解的大分子有机物以及部分有毒有害物质，还有可能呈现弱碱或弱酸，甚至强酸强碱特征，如果将其直接进行生物处理，很难达到排放标准，并且可能导致生物处理单元瘫痪，或者需要更多的处理流程或步骤，所以一般需要先进行预处理再进行生物处理。不同产业产生的工业废水性质可能有很大不同，为了获得更好的处理效果，通常需要先进行调节混合，均匀水质，进行一定的预处理后再进行后续生物处理。
3.水解酸化法具有原理简单、运行管理方便、建设处理成本低等优点，是预处理工业废水中最常用的方法之一。但根据实际的运行情况，水解酸化法处理通常无法达到预期理想效果，其原因可能是进水的弱碱性在一定程度上抑制了水解酸化微生物的活性，此外，污泥的沉积情况严重也使得其处理效果较差。
4.现有的污水处理池占地面积大，结构繁琐，管道交错复杂，且每个处理池功能单一，对弱碱性污水处理的效率低下。
5.为此本发明提出一种含固化微生物材料的多功能水解池及其使用方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的是解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种含固化微生物材料的多功能水解池及其使用方法。
7.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
8.一种含固化微生物材料的多功能水解池，包括下水解酸化池，所述下水解酸化池上方设有上水解酸化池；所述下水解酸化池为事故调节池，所述事故调节池用于储存事故水；所述上水解酸化池包括缓冲区和水解酸化区，所述缓冲区通过导流管与所述水解酸化区连通；所述下水解酸化池通过上升管道与所述缓冲区连接，所述上升管道上设有提升泵。
9.进一步的，所述事故调节池包括矩形池体和第一隔板，所述第一隔板与所述矩形池体一侧固定连接，所述第一隔板将所述矩形池体分为进水区和出水区，所述进水区和所述出水区连通；所述进水区和出水区连通侧相对的一侧设有进水组件、提升泵与上升管道。
10.进一步的，所述缓冲区设有加药装置和第一搅拌装置，所述水解酸化区设有第二搅拌装置和固定化微生物材料。
11.进一步的，所述缓冲区边缘外环绕设有导流槽，所述导流槽用于承接缓冲区溢出的废水；所述导流槽与导流管连接；所述导流管包括导流总管和导流分管；所述导流槽远离
缓冲区的一端连接有导流总管，所述导流总管远离导流槽的一端连接有若干导流分管，所述导流分管位于所述水解酸化区的底部。
12.进一步的，所述水解酸化区中对应两侧分别设置有第一挡流板和第二挡流板，所述第一挡流板和所述第二挡流板用于增加废水流动路径长度。
13.一种含固化微生物材料的多功能水解池的使用方法，利用上述任意一项所述的含固化微生物材料的多功能水解池，所述使用方法包含以下步骤：
14.步骤一，制作固定化微生物材料，将单体为均匀负载微生物培养基的聚氨酯泡沫通过pe绳连接，然后将固定化微生物材料整体固定在水解酸化池底部，固定化微生物材料的布置高度为水解酸化区高度的三分之一至三分之二；
15.步骤二，进行特定微生物的固定驯化，给布置好固定化微生物材料的水解酸化区通入ph值为5.5-6.5的工业废水至刚好浸没全部固定化微生物材料，然后加入接种水解酸化菌群，在闷曝条件下进行固定化反应，每隔20-24小时更换三分之一至二分之一的工业废水，并且适当补充接种水解酸化菌群进行驯化培养，当水解酸化细菌的负载量达到20-30g/l时，微生物的固定驯化完成；
16.步骤三，将工业废水首先排进多功能水解酸化池的下部，污水在该区域的停留时间为4-8h；
17.步骤四，将停留在多功能水解酸化池下部4-8h的废水通过提升水泵排入到缓冲区；在缓冲区中，通过加药组件给废水加药，使废水的ph值到5.5-6.5范围之内，通过第一搅拌装置对废水不断搅拌；废水在缓冲区的停留时间为1-3h；
18.步骤五，在缓冲区停留1-3h的废水依次通过导流槽、导流总管和导流分管，最后被导流到水解酸化区的进水端；废水在水解酸化区中被固定化微生物水解酸化；通过第二搅拌装置将废水不断搅拌；废水在水解酸化区的停留时间为4-8h；
19.步骤六，通过排水口和排泥口分别将水解酸化区中被处理后的废水和淤泥排出。
20.有益效果
21.相比于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明通过在下水解酸化池上设置上水解酸化池，减少了对土地的占用，简化了各处理池间的连接管道；通过将下水解酸化池设为事故调节池和将上水解酸化池分为缓冲区和水解酸化区，使得多功能水解酸化池具有储存事故污水、调节水质和水量以及水解酸化的功能。通过设置第一隔板和将进水组件、提升泵与上升管道设置在同侧，进而增加了污水的流动路径长度，可以使污水的水质更加均匀，便于后续处理。通过设置固定化微生物材料，可以使微生物更好地生长繁殖，进而能够加快对污水处理的效率。通过设置第一挡流板和第二挡流板，增加了污水在水解酸化区的流动路径长度，可以使污水均匀分布在水解酸化区中，增加了固定化微生物材料与污水的接触面积，使得微生物能够更高效率地处理污水，增长接触时间，增强水解酸化效果。
附图说明
22.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
23.图1为本发明提供的含固化微生物材料的多功能水解池的剖面示意图；
24.图2为本发明提供的多功能水解池下部的截面示意图；
25.图3为本发明提供的多功能水解池上部的截面示意图。
26.图中：1、事故调节池；2、缓冲区；3、水解酸化区；4、导流管；5、上升管道；6、提升泵；7、矩形池体；8、进水组件；9、进水区；10、出水区；11、第一搅拌装置；12、第二搅拌装置；13、导流槽；14、第一挡流板；15、第二挡流板。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.参照图1-图3，一种含固化微生物材料的多功能水解池，包括下水解酸化池，下水解酸化池上方设有上水解酸化池；下水解酸化池为事故调节池1，事故调节池1用于储存事故水；上水解酸化池包括缓冲区2和水解酸化区3，缓冲区2通过导流管4与水解酸化区3连通；下水解酸化池通过上升管道5与缓冲区2连接，上升管道5上设有提升泵6。
30.在本发明工作时，将污水通入下水解酸化池中，再通过提升泵6和管道，将下水解酸化池中污水抽到缓冲区2，缓冲区2的水通过导流管4被导流到水解酸化区3，污水经处理后，由排水口排出。
31.与现有技术相比，本发明通过设置下水解酸化池，在下水解酸化池上设置上水解酸化池，减少了对土地的占用，简化了各处理池间的连接管道；通过将下水解酸化池设为事故调节池和将上水解酸化池分为缓冲区2和水解酸化区3，使得多功能水解酸化池具有储存事故污水、调节水质和水量以及水解酸化的功能。
32.在其他优选的实施例中，事故调节池1包括矩形池体7和第一隔板，第一隔板与矩形池体7一侧固定连接，第一隔板将矩形池体7分为进水区9和出水区10，进水区9和出水区10连通；进水区9和出水区10连通侧相对的一侧设有进水组件8、提升泵6与上升管道5。通过设置第一隔板和将进水组件8、提升泵6与上升管道5设置在同侧，进而增加了污水的流动路径长度，可以使污水的水质更加均匀，便于后续处理；以事故调节池的底部为基准，事故调节池池壁的高度为正常工作时污水水位高度的1.5倍至2.0倍。
33.在其他优选的实施例中，缓冲区2设有加药装置和第一搅拌装置11，水解酸化区3设有第二搅拌装置12和固定化微生物材料。通过在缓冲区2设置加药装置和第一搅拌装置11，可以对污水进行加药处理，将污水的ph值控制在适宜的范围内，便于对污水下一步的处理；通过设置第一搅拌装置11，可以使水质更加均匀，且使污水中杂质不易发生沉淀；通过在水解酸化区3设置第二搅拌装置12，增强工业废水和污泥的充分接触，可以使得污水被处理得更加完全，且不易发生沉淀，提高水解酸化效果；通过设置固定化微生物材料，可以使微生物更好地生长繁殖，进而能够加快对污水处理的效率。
34.在其他优选的实施例中，缓冲区2边缘外环绕设有导流槽13，导流槽13用于承接缓冲区2溢出的废水；导流槽13与导流管4连接；导流管4包括导流总管和导流分管；导流槽13远离缓冲区2的一端连接有导流总管，导流总管远离导流槽13的一端连接有若干导流分管，
导流分管位于水解酸化区3的底部。通过设置导流槽13和导流管4，可以将从缓冲区2溢出的污水引导到水解酸化区3中，简化了导管的复杂设置；通过设置导流总管和导流分管，使得污水能够更加均匀地分布在水解酸化区3中，进而加快了污水的处理效率。
35.在其他优选的实施例中，水解酸化区3中对应两侧分别设置有第一挡流板14和第二挡流板15，第一挡流板14和第二挡流板15用于增加废水流动路径长度。通过设置第一挡流板14和第二挡流板15，增加了污水在水解酸化区3的流动路径长度，可以使污水均匀分布在水解酸化区3中，增加了固定化微生物材料与污水的接触面积，使得微生物能够更高效率地处理污水，增长接触时间，增强水解酸化效果。
36.在其他优选的实施例中，多功能水解酸化池的水解酸化区3在出水口和排泥口均设置有闸门，可以控制排水和排泥速度。水解酸化区3一般控制污泥浓度处于一个较高的水平，一般控制污泥浓度在4-6g/l，保证工业废水水解酸化效果。
37.本实施例还提供了一种含固化微生物材料的多功能水解池的使用方法，包含以下步骤：
38.步骤一，制作固定化微生物材料，将单体为均匀负载微生物培养基的聚氨酯泡沫通过pe绳连接(原始单体为均匀负载微生物培养基的10cm
×
10cm
×
1cm聚氨酯泡沫，单体之间通过pe绳连接，单体上下距离4-5cm，左右间距为1-2cm)，然后将固定化微生物材料整体固定在水解酸化池底部，固定化微生物材料的布置高度为水解酸化区高度的三分之一至三分之二；
39.步骤二，进行特定微生物的固定驯化，给布置好固定化微生物材料的水解酸化区通入ph值为5.5-6.5的工业废水至刚好浸没全部固定化微生物材料，然后加入接种水解酸化菌群，在闷曝条件下进行固定化反应，每隔20-24小时更换三分之一至二分之一的工业废水，并且适当补充接种水解酸化菌群进行驯化培养，当水解酸化细菌的负载量达到20-30g/l时，微生物的固定驯化完成；
40.步骤三，将工业废水首先排进多功能水解酸化池的下部，污水在该区域的停留时间为4-8h(最优值为6小时)；
41.步骤四，将停留在多功能水解酸化池下部4-8h(最优值为6小时)的废水通过提升水泵排入到缓冲区；在缓冲区中，通过加药组件给废水加药，使废水的ph值到5.5-6.5范围之内，通过第一搅拌装置对废水不断搅拌；废水在缓冲区的停留时间为1-3h(最优值为2小时)；
42.步骤五，在缓冲区停留1-3h(最优值为2小时)的废水依次通过导流槽、导流总管和导流分管，最后被导流到水解酸化区的进水端；废水在水解酸化区中被固定化微生物水解酸化；通过第二搅拌装置将废水不断搅拌；废水在水解酸化区的停留时间为4-8h(最优值为6小时)；
43.步骤六，通过排水口和排泥口分别将水解酸化区中被处理后的废水和淤泥排出。
44.本实施例以某复合型污水处理厂进水中的某制药厂工业废水为处理对象作为示例，示例如下：
45.该处理工业废水中cod浓度为700mg/l，bod浓度为200mg/l，b/c比为0.28，ph为8.5，流量为1500m3/d。
46.(1)工业废水首先进入多功能水解酸化池的下部，在该区域的停留时间为6h。
47.(2)然后将工业废水通过提升泵作用提升至上部，多功能水解酸化池的上部缓冲区进水口设置在上端依靠重力直接进入，在缓冲区的停留时间为2h，通过加药处理，调节工业废水的ph值到5.5-6.5范围之内。经过该区域后，工业废水中cod浓度为550mg/l，bod浓度为170mg/l，b/c比为0.31，ph为6.5。
48.(3)工业废水通过功能水解酸化池的上部缓冲区处理后，通过设置的导流槽和导流管进入水解酸化区，导流管分为导流总管和导流分管，导流总管设置一支，前端连接导流槽进水，后端直接竖直向下至水解酸化区3的底部接导流分管，导流分管设置6支，均匀分布在水解酸化池进水一侧。
49.水解酸化区的进水从池底进入，水解酸化区的设计整体为矩形，长为18m，宽为15m，高为8m，中间垂直长侧设计有不封口隔板，间隔排布，距离底侧为2m，可以增加工业废水流动距离，增长接触时间，增强水解酸化效果。该区域设置有3台脉冲式搅拌器，间隔排布，常开，控制搅拌速率为200rmp左右。水解酸化区内设置有固定化微生物材料，其整体固定在水解酸化池底部，污泥填料四周距离池体或搅拌器0.5至1.0m远，高度为2.8m。
50.污水在水解酸化区的停留时间为6h。
51.(4)污水经水解酸化处理结束后，工业废水通过出水口进入下一处理构筑物。需要排泥时，可以直接通过排泥口进行操作，控制污泥浓度在5g/l左右。
52.经过水解酸化池处理的废水最终cod浓度为320mg/l，bod浓度为150mg/l，b/c比为0.47，ph为6.5左右(略小于6.5)。
53.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种含固化微生物材料的多功能水解池，其特征在于，包括下水解酸化池，所述下水解酸化池上方设有上水解酸化池；所述下水解酸化池为事故调节池，所述事故调节池用于储存事故水；所述上水解酸化池包括缓冲区和水解酸化区，所述缓冲区通过导流管与所述水解酸化区连通；所述下水解酸化池通过上升管道与所述缓冲区连接，所述上升管道上设有提升泵。2.根据权利要求1中所述的一种含固化微生物材料的多功能水解池，其特征在于，所述事故调节池包括矩形池体和第一隔板，所述第一隔板与所述矩形池体一侧固定连接，所述第一隔板将所述矩形池体分为进水区和出水区，所述进水区和所述出水区连通；所述进水区和出水区连通侧相对的一侧设有进水组件、提升泵与上升管道。3.根据权利要求1中所述的一种含固化微生物材料的多功能水解池，其特征在于，所述缓冲区设有加药装置和第一搅拌装置，所述水解酸化区设有第二搅拌装置和固定化微生物材料。4.根据权利要求1中所述的一种含固化微生物材料的多功能水解池，其特征在于，所述缓冲区边缘外环绕设有导流槽，所述导流槽用于承接缓冲区溢出的废水；所述导流槽与导流管连接；所述导流管包括导流总管和导流分管；所述导流槽远离缓冲区的一端连接有导流总管，所述导流总管远离导流槽的一端连接有若干导流分管，所述导流分管位于所述水解酸化区的底部。5.根据权利要求1中所述的一种含固化微生物材料的多功能水解池，其特征在于，所述水解酸化区中对应两侧分别设置有第一挡流板和第二挡流板，所述第一挡流板和所述第二挡流板用于增加废水流动路径长度。6.一种含固化微生物材料的多功能水解池的使用方法，其特征在于，利用权利要求1-5任意一项所述的含固化微生物材料的多功能水解池，所述使用方法包含以下步骤：步骤一，制作固定化微生物材料，将单体为均匀负载微生物培养基的聚氨酯泡沫通过pe绳连接，然后将固定化微生物材料整体固定在水解酸化池底部，固定化微生物材料的布置高度为水解酸化区高度的三分之一至三分之二；步骤二，进行特定微生物的固定驯化，给布置好固定化微生物材料的水解酸化区通入ph值为5.5-6.5的工业废水至刚好浸没全部固定化微生物材料，然后加入接种水解酸化菌群，在闷曝条件下进行固定化反应，每隔20-24小时更换三分之一至二分之一的工业废水，并且适当补充接种水解酸化菌群进行驯化培养，当水解酸化细菌的负载量达到20-30g/l时，微生物的固定驯化完成；步骤三，将工业废水首先排进多功能水解酸化池的下部，污水在该区域的停留时间为4-8h；步骤四，将停留在多功能水解酸化池下部4-8h的废水通过提升水泵排入到缓冲区；在缓冲区中，通过加药组件给废水加药，使废水的ph值到5.5-6.5范围之内，通过第一搅拌装置对废水不断搅拌；废水在缓冲区的停留时间为1-3h；步骤五，在缓冲区停留1-3h的废水依次通过导流槽、导流总管和导流分管，最后被导流到水解酸化区的进水端；废水在水解酸化区中被固定化微生物水解酸化；通过第二搅拌装置将废水不断搅拌；废水在水解酸化区的停留时间为4-8h；步骤六，通过排水口和排泥口分别将水解酸化区中被处理后的废水和淤泥排出。

技术总结
本发明公开了一种含固化微生物材料的多功能水解池及其使用方法，涉及污水处理技术领域，包括下水解酸化池，下水解酸化池上方设有上水解酸化池；下水解酸化池为事故调节池，事故调节池用于储存事故水；上水解酸化池包括缓冲区和水解酸化区，缓冲区通过导流管与水解酸化区连通；下水解酸化池通过上升管道与缓冲区连接，上升管道上设有提升泵。本发明通过设置下水解酸化池，在下水解酸化池上设置上水解酸化池，将上水解酸化池分为缓冲区和水解酸化区，减少了对土地的占用，简化了各处理池间的连接管道；通过设置事故调节池、缓冲区和水解酸化区，使得多功能水解酸化池具有储存事故水、调节水质和水量以及水解酸化的功能。调节水质和水量以及水解酸化的功能。调节水质和水量以及水解酸化的功能。


技术研发人员：朱浩 袁建伟 李向明 吴欢 蔚静雯 杨志懋 王斐 孔春才 汪鹏鹏 钟洲文 张磊 王童 张栋年 王淮 胡叶强
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/7/22